(57)【要約】  複数のセルを含む燃料電池のセル電圧計測用の端子装置は、複数の端子と支持部材と固定部材とを備える。複数の端子は、導電性を有する柱状部分を含み、各端子の柱状部分が燃料電池の異なるセルにおける導電性を有する端子接触部に接触することにより各セルと電気的に接続される。支持部材は、各端子の柱状部分の中心軸が互いに平行に、かつ、一定間隔で一列に並ぶように各端子を支持する。固定部材は、各端子の柱状部分の中心軸と平行な所定の回転軸を中心に支持部材を回転可能に支持すると共に、燃料電池へ取り付けられる。
2011132216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルを含む燃料電池のセル電圧計測用の端子装置であって、
導電性を有する柱状部分を含む複数の端子であって、各前記端子の前記柱状部分が前記燃料電池の異なる前記セルにおける導電性を有する端子接触部に接触することにより各前記セルと電気的に接続される複数の端子と、
各前記端子の前記柱状部分の中心軸が互いに平行に、かつ、一定間隔で一列に並ぶように、各前記端子を支持する支持部材と、
各前記端子の前記柱状部分の前記中心軸と平行な所定の回転軸を中心に前記支持部材を回転可能に支持すると共に、前記燃料電池へ取り付けられる固定部材と、を備える、端子装置。
【請求項２】
請求項１に記載の端子装置であって、
各前記端子の前記柱状部分は、前記中心軸に直交する断面の外周の少なくとも一部が円弧形状である、端子装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の端子装置であって、
各前記端子は、前記支持部材に支持される側とは反対側の端部に、前記中心軸に直交する断面の径が前記柱状部分より大きい大径部を含む、端子装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の端子装置であって、
前記複数の端子の内の２つの前記端子は、前記支持部材に支持される側とは反対側方向の長さが他の前記端子より長い、端子装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の端子装置であって、
前記燃料電池の各前記セルの前記端子接触部は、前記燃料電池の積層方向に直行する接触平面を有し、
各前記端子は、前記柱状部分の側面と前記端子接触部の前記接触平面との接触により、各前記セルと電気的に接続される、端子装置。
【請求項６】
請求項５に記載の端子装置であって、
前記端子接触部は、前記燃料電池の各前記セルの１組のセパレータにより構成されていると共に、前記接触平面より外側に、外側ほど互いの間隔が大きくなる前記１組のセパレータにより構成されたテーパー部を有する、端子装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の端子装置であって、
前記回転軸は、前記複数の端子の内の最外に位置する２つの前記端子の前記中心軸から等距離に位置する、端子装置。
【請求項８】
燃料電池であって、
複数のセルと、
各前記セルのセル電圧計測用の端子装置と、を備え、
前記端子装置は、
導電性を有する柱状部分を含む複数の端子であって、各前記端子の前記柱状部分が前記燃料電池の異なる前記セルにおける導電性を有する端子接触部に接触することにより各前記セルと電気的に接続される複数の端子と、
各前記端子の前記柱状部分の中心軸が互いに平行に、かつ、一定間隔で一列に並ぶように、各前記端子を支持する支持部材と、
各前記端子の前記柱状部分の前記中心軸と平行な所定の回転軸を中心に前記支持部材を回転可能に支持すると共に、前記燃料電池へ取り付けられる固定部材と、を有する、燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池のセル電圧計測用の端子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば固体高分子型の燃料電池において、各セルで正常な発電が行われていることを確認したり、反応ガス（燃料ガスおよび酸化剤ガス）の流量制御を行ったりするために、各セルの電圧の計測（監視）が行われる。セル電圧の計測の際には、燃料電池の各セルに電気的に接続される端子が用いられる。【０００３】
燃料電池の複数のセルについてのセル電圧の計測用として、複数のセルに対応する複数の端子を有する端子装置（端子ユニット）が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料電池は、例えば用途に応じて求められる特性が異なる場合がある。そのため、燃料電池毎にセルを構成する電解質膜や触媒層の仕様が異なる場合があり、結果的に、燃料電池毎にセルの厚さが異なる場合がある。【０００５】
従来の複数の端子を有する端子装置は、端子間の間隔が固定的に決められているため、セルの厚さが互いに異なる複数種類の燃料電池に共通して使用することが困難であった。そのため、セルの厚さの異なる複数種類の燃料電池に対しては、端子間の間隔を各種類の燃料電池のセルの厚さに対応させた複数種類の端子装置を準備する必要があった。【０００６】
なお、このような課題は、固体高分子型の燃料電池に限らず、複数のセルを含む燃料電池一般のセル電圧計測用の端子装置に共通の課題であった。【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、セルの厚さが互いに異なる複数種類の燃料電池に共通して使用することが可能なセル電圧計測用の端子装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は、以下の形態または適用例として実現することが可能である。【０００９】
［適用例１］複数のセルを含む燃料電池のセル電圧計測用の端子装置であって、
導電性を有する柱状部分を含む複数の端子であって、各前記端子の前記柱状部分が前記燃料電池の異なる前記セルにおける導電性を有する端子接触部に接触することにより各前記セルと電気的に接続される複数の端子と、
各前記端子の前記柱状部分の中心軸が互いに平行に、かつ、一定間隔で一列に並ぶように、各前記端子を支持する支持部材と、
各前記端子の前記柱状部分の前記中心軸と平行な所定の回転軸を中心に前記支持部材を回転可能に支持すると共に、前記燃料電池へ取り付けられる固定部材と、を備える、端子装置。【００１０】
この端子装置では、支持部材を回転させることにより、支持部材に支持された各端子も柱状部分の中心軸が互いに平行で、かつ、一定間隔で一列に並んだ状態を維持しつつ回転する。また、この回転により、固定部材を燃料電池に取り付けた状態における燃料電池の積層方向に沿った各端子間の距離を変化させることができる。従って、この端子装置は、セルの厚さが互いに異なる複数種類の燃料電池に共通して使用することができる。【００１１】
［適用例２］適用例１に記載の端子装置であって、
各前記端子の前記柱状部分は、前記中心軸に直交する断面の外周の少なくとも一部が円弧形状である、端子装置。【００１２】
この端子装置では、支持部材を回転させることにより各端子を回転しても、各端子の柱状部分と燃料電池の端子接触部とを確実に接触させることができるため、セルの厚さが互いに異なる複数種類の燃料電池に共通して使用しても、確実に燃料電池のセル電圧を計測することができる。【００１３】
［適用例３］適用例１または適用例２に記載の端子装置であって、
各前記端子は、前記支持部材に支持される側とは反対側の端部に、前記中心軸に直交する断面の径が前記柱状部分より大きい大径部を含む、端子装置。【００１４】
この端子装置では、大径部が各端子の抜け止めとして機能するため、各端子が燃料電池の端子接触部から離れてセル電圧の計測が不能になることを抑制することができる。【００１５】
［適用例４］適用例１ないし適用例３のいずれかに記載の端子装置であって、
前記複数の端子の内の２つの前記端子は、前記支持部材に支持される側とは反対側方向の長さが他の前記端子より長い、端子装置。【００１６】
この端子装置では、各端子を端子接触部へ接触させる際の支持部材の角度を決めやすくなり、端子装置の燃料電池への取り付け作業性を向上させることができる。【００１７】
［適用例５］適用例１ないし適用例４のいずれかに記載の端子装置であって、
前記燃料電池の各前記セルの前記端子接触部は、前記燃料電池の積層方向に直行する接触平面を有し、
各前記端子は、前記柱状部分の側面と前記端子接触部の前記接触平面との接触により、各前記セルと電気的に接続される、端子装置。【００１８】
この端子装置では、各端子が、柱状部分の側面と端子接触部の接触平面との接触により各セルと電気的に接続されるため、支持部材を回転させることにより各端子を回転しても各端子の柱状部分と端子接触部とを確実に接触させることができ、セルの厚さが互いに異なる複数種類の燃料電池に共通して使用しても確実に燃料電池のセル電圧を計測することができる。【００１９】
［適用例６］適用例５に記載の端子装置であって、
前記端子接触部は、前記燃料電池の各前記セルの１組のセパレータにより構成されていると共に、前記接触平面より外側に、外側ほど互いの間隔が大きくなる前記１組のセパレータにより構成されたテーパー部を有する、端子装置。【００２０】
この端子装置では、各端子を端子接触部を構成する１組のセパレータ間へ容易に挿入することができるため、端子装置の燃料電池への取り付け作業性を向上させることができる。【００２１】
［適用例７］適用例５または適用例６に記載の端子装置であって、
前記回転軸は、前記複数の端子の内の最外に位置する２つの前記端子の前記中心軸から等距離に位置する、端子装置。【００２２】
この端子装置では、支持部材の回転に伴う燃料電池積層方向に直交する方向に沿った各端子の位置の最大振れ幅を小さくすることができるため、各セルの端子接触部の接触平面の幅を小さくすることができる。【００２３】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、セル電圧計測用の端子装置、当該端子装置を備える燃料電池、当該燃料電池を備える燃料電池システム、当該燃料電池システムを備える移動体、等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施例における燃料電池システム１０の概略構成を示す説明図である。
【図２】第１実施例における端子ユニット２００の構成を概略的に示す説明図である。
【図３】第１実施例における端子ユニット２００の構成を概略的に示す説明図である。
【図４】第１実施例における端子ユニット２００の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】第１実施例の端子ユニット２００をセルの厚さがより薄い別種類の燃料電池に取り付けた状態を示す説明図である。
【図６】変形例における端子ユニット２００と各セル１４０との接続状態を示す説明図である。
【図７】他の変形例における端子ユニット２００と各セル１４０との接続状態を示す説明図である。
【図８】他の変形例における端子ユニット２００と各セル１４０との接続状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の第１実施例における燃料電池システム１０の概略構成を示す説明図である。燃料電池システム１０は、燃料電池１００を備えている。燃料電池１００は、エンドプレート１１０と、絶縁板１２０と、集電板１３０と、複数のセル１４０と、集電板１３０と、絶縁板１２０と、エンドプレート１１０とが、この順に積層されたスタック構造を有している。
【００２６】
本実施例の燃料電池１００は固体高分子型の燃料電池である。燃料電池１００の各セル１４０は、電解質膜の両面にそれぞれアノード側触媒層およびカソード側触媒層が配置された膜電極接合体（「ＭＥＡ」とも呼ばれる）を含む発電モジュール１５０を、一対のセパレータ（カソード側セパレータ１６０およびアノード側セパレータ１７０）によって挟持した構成となっている（図２参照）。電解質膜は、固体高分子材料、例えばパーフルオロカーボンスルホン酸を備えるフッ素系樹脂により形成されたイオン交換膜であり、湿潤状態で良好なプロトン伝導性を有する。触媒層は、触媒としての白金を担持したカーボン粒子と電解質材料（アイオノマー）とを含んでいる。セパレータは、例えば金属やカーボンといった導電性材料を用いて形成されている。なお、発電モジュール１５０は、例えばカーボンペーパやカーボンクロスによって形成され、ＭＥＡを挟むように配置された一対のガス拡散層を含んでいてもよい。
【００２７】
図１に示すように、燃料電池１００には、高圧水素を貯蔵した水素タンク５０から、シャットバルブ５１、レギュレータ５２、配管５３を介して、燃料ガスとしての水素が供給される。燃料電池１００に供給された燃料ガスは、図示しない燃料ガス供給マニホールドを介して各セル１４０に分配され、各セル１４０における発電のために使用される。各セル１４０の発電において消費されずに残った燃料ガス（アノードオフガス）は、図示しない燃料ガス排出マニホールドを介して集約され、排出配管６３を介して燃料電池１００の外部に排出される。
【００２８】
また、燃料電池１００には、エアポンプ６０および配管６１を介して、酸化剤ガスとしての空気が供給される。燃料電池１００に供給された酸化剤ガスは、図示しない酸化剤ガス供給マニホールドを介して各セル１４０に分配され、各セル１４０における発電のために使用される。各セル１４０の発電において消費されずに残った酸化剤ガス（カソードオフガス）は、図示しない酸化剤ガス排出マニホールドを介して集約され、排出配管５４を介して燃料電池１００の外部に排出される。
【００２９】
さらに、燃料電池１００には、燃料電池１００を冷却するため、ウォーターポンプ７１および配管７２を介して、ラジエータ７０により冷却された冷却媒体が供給される。燃料電池１００に供給された冷却媒体は、図示しない冷却媒体供給マニホールドを介して各セル１４０に分配され、各セル１４０を冷却する。その後、冷却媒体は、図示しない冷却媒体排出マニホールドを介して集約されて燃料電池１００から排出され、配管７３を介してラジエータ７０に循環する。
【００３０】
燃料電池１００の外表面には、燃料電池１００の積層方向に沿って伸びる２つの端子取付用凸部１９０（詳細は後述する）が形成されている。燃料電池１００の端子取付用凸部１９０には、燃料電池１００の各セル１４０のセル電圧計測用の端子装置としての端子ユニット２００が取り付けられている。端子ユニット２００は、燃料電池１００の各セル１４０のセル電圧を計測するセル電圧計測装置３００とケーブル３１０によって接続されている。セル電圧計測装置３００は、端子ユニット２００によって取得された各セル１４０の電位値に基づき、各セル１４０のセル電圧を算出する。なお、セル電圧計測装置３００によって算出された各セル１４０のセル電圧の値は、燃料電池システム１０の各部を制御する制御部（不図示）に供給され、制御部による各セル１４０での正常発電の確認や、反応ガスの流量制御等に利用される。
【００３１】
図２ないし図４は、第１実施例における端子ユニット２００の構成を概略的に示す説明図である。図２には端子ユニット２００が燃料電池１００に取り付けられた状態における端子ユニット２００の平面構成を示しており、図３には図２のＡ−Ａの位置における端子ユニット２００の断面構成を示しており、図４には図２のＢ−Ｂの位置における端子ユニット２００の断面構成を示している。
【００３２】
図示するように、燃料電池１００の各セル１４０のアノード側セパレータ１７０の外周部分（発電モジュール１５０と対向しない部分）には、積層方向に沿って隣接するセル１４０の方向（発電モジュール１５０を介さずに対向するカソード側セパレータ１６０に近づく方向）に突出すると共に積層方向に直交する平面部分（「アノード側接触平面部１７２」と呼ぶ）が形成されている。同様に、各セル１４０のカソード側セパレータ１６０の外周部分には、積層方向に沿って隣接するセル１４０の方向（発電モジュール１５０を介さずに対向するアノード側セパレータ１７０に近づく方向）に突出すると共に積層方向に直交する平面部分（「カソード側接触平面部１６２」と呼ぶ）が形成されている。アノード側接触平面部１７２およびカソード側接触平面部１６２は、例えばプレス加工により形成される。図２，４に示すように、一のセル１４０のアノード側接触平面部１７２と当該一のセル１４０に隣接するセル１４０のカソード側接触平面部１６２との組、すなわち、発電モジュール１５０を介さずに対向するアノード側接触平面部１７２およびカソード側接触平面部１６２の組（以下、「端子接触部」とも呼ぶ）は、積層方向に沿った互いの間隔が、端子２３０の柱状部分２３２の径よりわずかに小さいか、または、柱状部分２３２の径と略同一となっている。また、図２，３に示すように、端子接触部を構成するアノード側接触平面部１７２およびカソード側接触平面部１６２は、２つの端子取付用凸部１９０の間に位置すると共に、所定の幅Ｌを有する平面となっている。
【００３３】
本実施例の端子ユニット２００は、５つの端子２３０と、５つの端子２３０を支持する支持部材２２０と、支持部材２２０を支持すると共に燃料電池１００に取り付けられる固定部材２１０と、を備えている。
【００３４】
図３，４に示すように、各端子２３０は、導電性材料（例えば金属）を用いて形成された柱状部分２３２を有しており、柱状部分２３２の一端において支持部材２２０に支持されている。各柱状部分２３２の中心軸に直交する断面形状は円形である。各端子２３０は、支持部材２２０に支持される側の端部（支持端部）とは反対側の端部（自由端部）に、柱状部分２３２の断面径より大きい径の球形状の大径部２３４を有している。各端子２３０の支持端部近辺には、対応するセル１４０の電位をセル電圧計測装置３００（図１）に伝えるためのケーブル３１０が接続されている。
【００３５】
支持部材２２０は、非導電性材料（例えば樹脂材料）を用いて形成された部材であり、５つの端子２３０を固定的に支持している。より詳細には、支持部材２２０は、各端子２３０の柱状部分２３２の中心軸が互いに平行に、かつ、一定間隔Ｐで一列に並ぶように、各端子２３０の柱状部分２３２の一端を支持する。すなわち、各端子２３０の支持端部の位置は一直線上に並び、各端子２３０の自由端部の位置（大径部２３４の位置）も一直線上に並ぶ。
【００３６】
固定部材２１０は、非導電性材料（例えば樹脂材料）を用いて形成された部材であり、軸部２４０において支持部材２２０を回転可能に支持する。固定部材２１０における支持部材２２０の回転軸は、各端子２３０の柱状部分２３２の中心軸と平行であり、本実施例では、図２に示すように、最外に位置する２つの端子２３０の中心軸の中心に位置している（すなわち、５つの端子２３０の内の真ん中に位置する端子２３０の柱状部分２３２の中心軸と一致している）。このような回転軸を中心に支持部材２２０を回転すると、支持部材２２０に支持された各端子２３０も、柱状部分２３２の中心軸が互いに平行で、かつ、一定間隔Ｐで一列に並んだ状態を維持しつつ回転することとなる。
【００３７】
固定部材２１０は、また、図３に示すように、燃料電池１００の端子取付用凸部１９０に取り付けられて固定されるための２つの腕部２１２を両端付近に有している。ここで、燃料電池１００の端子取付用凸部１９０は、各セル１４０のアノード側セパレータ１７０の外周部分に面方向外側に突出するように形成された凸部１７４や（図２，３参照）、カソード側セパレータ１６０に同様に形成された凸部１６４（図２参照）によって構成される。端子取付用凸部１９０は、その根本付近に、顎部１９５を有している。固定部材２１０の腕部２１２は、その先端付近に、端子取付用凸部１９０の顎部１９５と嵌合する形状の顎部２１４を有している。腕部２１２の顎部２１４と端子取付用凸部１９０の顎部１９５とが勘合することにより、固定部材２１０が燃料電池１００に取り付けられて固定され、ひいては端子ユニット２００が燃料電池１００に取り付けられて固定される。なお、各セルの発電モジュール１５０の外周より外側に例えばシール部材が配置されている場合には、当該シール部材にもアノード側セパレータ１７０の凸部１７４と同様の形状の凸部が形成され、当該凸部も端子取付用凸部１９０の一部となるとしてもよい。
【００３８】
本実施例では、また、固定部材２１０の腕部２１２は弾性変形可能となっている。固定部材２１０を燃料電池１００に近づけていくと、腕部２１２が端子取付用凸部１９０の外側に設けられたテーパー形状に沿って外側に弾性変形し、腕部２１２の顎部２１４が端子取付用凸部１９０の顎部１９５の位置まで達すると、腕部２１２は弾性変形が解消されて内側に戻り、腕部２１２の顎部２１４と顎部１９５とが勘合する。このため、固定部材２１０の燃料電池１００への取り付けの際には、節度感（クリック感）が得られることとなり、確実な取り付けが実現される。また、固定部材２１０の各腕部２１２の外側には、各腕部２１２の先端部に連通して把手部２１６が形成されている。固定部材２１０の両側の把手部２１６の先端をつまんで内側に力を加えることにより、腕部２１２の先端部が外側に変形し、顎部２１４と顎部１９５との勘合が解除され、固定部材２１０を燃料電池１００から容易に取り外すことができる。
【００３９】
端子ユニット２００の燃料電池１００への取り付けの際には、図２，４に示すように、各端子２３０が、各端子接触部を構成するアノード側接触平面部１７２とカソード側接触平面部１６２との間に挿入される。なお、図２，４に示す例では、燃料電池１００の各セル１４０の厚さは端子ユニット２００の端子２３０間の間隔Ｐと略同一であるため、隣接する端子接触部間の間隔も端子２３０間の間隔Ｐと略同一である。この場合には、各端子２３０を結ぶ直線が燃料電池１００の積層方向と平行となるような状態で、各端子２３０が端子接触部に挿入される。
【００４０】
各端子２３０は自由端部に大径部２３４を有しているため、各端子２３０の挿入に伴い、端子接触部を構成するアノード側接触平面部１７２およびカソード側接触平面部１６２は互いの間隔が広がるように弾性変形する。大径部２３４がアノード側接触平面部１７２およびカソード側接触平面部１６２よりも内側の間隔が広い部分まで到達すると、アノード側接触平面部１７２およびカソード側接触平面部１６２の弾性変形は元に戻る。上述したように、端子接触部を構成するアノード側接触平面部１７２およびカソード側接触平面部１６２の間隔は、端子２３０の柱状部分２３２の径よりわずかに小さいか、または、柱状部分２３２の径と略同一であるため、この状態では、各端子２３０の柱状部分２３２の側面がアノード側接触平面部１７２およびカソード側接触平面部１６２の表面に接触し、各端子２３０と各セル１４０とが電気的に接続される。また、大径部２３４は端子２３０の抜け止めとして機能する。大径部２３４の存在により、各端子２３０が燃料電池１００の端子接触部から離れてセル電圧の計測が不能になることを抑制することができる。
【００４１】
固定部材２１０の腕部２１２と端子取付用凸部１９０とは、各端子２３０の大径部２３４が各端子接触部よりも内側まで到達した直後に、腕部２１２の顎部２１４と端子取付用凸部１９０の顎部１９５とが勘合するように構成されている。従って、固定部材２１０が燃料電池１００の端子取付用凸部１９０に取り付けられることにより、各端子２３０と各セル１４０とが電気的に接続された状態で、端子ユニット２００が燃料電池１００に固定され、セル電圧計測装置３００による各セル１４０のセル電圧の計測が可能となる。
【００４２】
第１実施例の端子ユニット２００は、セル１４０の厚さが異なる複数種類の燃料電池にも共通して使用することができる。図５は、第１実施例の端子ユニット２００をセルの厚さがより薄い別種類の燃料電池に取り付けた状態を示す説明図である。図５に示す燃料電池１００ａは、上述した燃料電池１００と比較して、セル１４０の厚さがより薄いため、隣接する端子接触部間の間隔もより小さくなっている。この場合には、図５に示すように、支持部材２２０を回転させることによって、支持部材２２０に支持された各端子２３０も回転させて、各端子２３０を結ぶ直線が燃料電池１００ａの積層方向とは平行でない状態とし、各端子２３０を端子接触部を構成するアノード側接触平面部１７２およびカソード側接触平面部１６２の間に挿入する。各端子２３０を結ぶ直線が燃料電池１００ａの積層方向とは平行でない状態とすれば、積層方向に沿った各端子２３０間の距離Ｑは、各端子２３０間の実際の間隔Ｐより小さくなる。そのため、セル１４０の厚さがより薄い燃料電池１００ａに対しても、各端子２３０が各端子接触部に挿入されて互いに接触するように、端子ユニット２００を取り付けることができる。また、各端子２３０の柱状部分２３２の中心軸に直交する断面形状は円形であるため、支持部材２２０を回転させて各端子２３０を結ぶ直線が燃料電池１００ａの積層方向とは平行でない状態としても、各端子２３０の柱状部分２３２と各セル１４０の端子接触部とを確実に接触させることができる。このように、本実施例の端子ユニット２００は、セルの厚さが互いに異なる複数種類の燃料電池に共通して使用することができるため、部品の共通化やコストの低減を図ることができる。
【００４３】
Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４４】
図６は、変形例における端子ユニット２００と各セル１４０との接続状態を示す説明図である。図６に示す変形例では、端子ユニット２００の複数の端子２３０の内の最外に位置する２つの端子が、自由端部に設けられた大径部２３４の外側に凸部２３６を有しており、当該２つの端子２３０の自由端部方向の長さが他の端子２３０よりも長くなっている。そのため、図６に示す変形例では、端子ユニット２００の各端子２３０を端子接触部へ挿入する際の支持部材２２０の角度を決めやすくなり、端子ユニット２００の燃料電池１００への取り付け作業性を向上させることができる。
【００４５】
なお、２つの端子２３０の自由端部方向の長さを他の端子２３０よりも長くする場合には、最外に位置する２つの端子２３０を長くするのが作業性向上の点では最も好ましいが、任意の２つの端子２３０の長さを長くしても一定程度の作業性向上の効果を得ることができる。
【００４６】
図７は、他の変形例における端子ユニット２００と各セル１４０との接続状態を示す説明図である。図７に示す変形例では、燃料電池の各セル１４０が、端子接触部を構成するアノード側接触平面部１７２およびカソード側接触平面部１６２の最外周部に、外側ほど互いの間隔が広くなるように形成されたアノード側テーパー部１７６およびカソード側テーパー部１６６を有している。そのため、図７に示す変形例では、端子ユニット２００の各端子２３０を端子接触部へ容易に挿入することができ、端子ユニット２００の燃料電池１００への取り付け作業性を向上させることができる。
【００４７】
図８は、他の変形例における端子ユニット２００と各セル１４０との接続状態を示す説明図である。図８に示す変形例では、各セル１４０の端子接触部が、アノード側セパレータ１７０に形成されたアノード側第１接触平面部１７８とアノード側第２接触平面部１７９とにより構成されている。アノード側第１接触平面部１７８およびアノード側第２接触平面部１７９の積層方向に沿った互いの間隔は、上述した実施例と同様に、端子２３０の柱状部分２３２の径よりわずかに小さいか、または、柱状部分２３２の径と略同一となっている。このようにしても、端子ユニット２００を燃料電池１００に取り付けることにより、各端子２３０を各セル１４０に電気的に接続することができる。
【００４８】
上記実施例では、端子ユニット２００は５つの端子２３０を有するとしているが、端子ユニット２００の有する端子２３０の個数は複数であれば５つに限られない。また、上記実施例では、各端子２３０の柱状部分２３２の中心軸に直交する断面形状は円形であるとしているが、柱状部分２３２の断面形状は、少なくとも断面の外周の所定の一部が円弧状であれば、円形でなくてもよい。なお、上記所定の一部は、柱状部分２３２の断面の外周の内、端子ユニット２００の取り付け対象の燃料電池のセル厚さの全範囲を通じて、端子ユニット２００が燃料電池に取り付けられた場合に各セルの端子接触部と接触する可能性のある範囲である。
【００４９】
また、上記実施例では、端子２３０の大径部２３４は、球形状であるとしているが、柱状部分２３２の中心軸に直交する断面の径が柱状部分２３２より大きい形状であれば、必ずしも球形状である必要はない。また、端子２３０は、大径部２３４を有さず、柱状部分２３２のみで構成されるとしてもよい。
【００５０】
また、上記実施例では、固定部材２１０における支持部材２２０の回転軸は、５つの端子２３０の内の真ん中に位置する端子２３０の柱状部分２３２の中心軸と一致するとしているが、回転軸は、各端子２３０の柱状部分２３２の中心軸と平行であれば、他の位置に設定されてもよい。ただし、回転軸を複数の端子２３０の内の最外に位置する２つの端子２３０の中心軸から等距離に位置するように設定すれば、支持部材２２０の回転に伴う端子２３０の積層方向に直交する方向に沿った位置の最大振れ幅が小さくなり、セル１４０の端子接触部の幅Ｌを最小化することができるため、好ましい。
【００５１】
また、上記実施例における、端子ユニット２００の固定部材２１０の燃料電池１００への取り付け態様はあくまで一例であり、他の取り付け態様を採用することも可能である。例えば、固定部材２１０を接着により固定的に燃料電池１００に取り付けるとしてもよい。ただし、上記実施例のように固定部材２１０を取り外し可能なように燃料電池１００に取り付けるとすると、修理・交換の容易性を向上させることができる。
【００５２】
また、上記実施例では、セル１４０の端子接触部が、アノード側接触平面部１７２およびカソード側接触平面部１６２の組によって構成されるとしているが、セル１４０の端子接触部は、セル１４０の電位を検出可能であり燃料電池１００の積層方向に直行する接触平面を有していれば、他の部位により構成されてもよい。
【００５３】
また、上記実施例では、燃料電池１００は固体高分子型の燃料電池であるとしているが、本発明は固体高分子型以外のタイプの燃料電池を対象としたセル電圧計測用の端子装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１０…燃料電池システム
５０…水素タンク
５１…シャットバルブ
５２…レギュレータ
５３…配管
５４…排出配管
６０…エアポンプ
６１…配管
６３…排出配管
７０…ラジエータ
７１…ウォーターポンプ
７２…配管
７３…配管
１００…燃料電池
１１０…エンドプレート
１２０…絶縁板
１３０…集電板
１４０…セル
１５０…発電モジュール
１６０…カソード側セパレータ
１６２…カソード側接触平面部
１６４…凸部
１６６…カソード側テーパー部
１７０…アノード側セパレータ
１７２…アノード側接触平面部
１７４…凸部
１７６…アノード側テーパー部
１７８…アノード側第１接触平面部
１７９…アノード側第２接触平面部
１９０…端子取付用凸部
１９５…顎部
２００…端子ユニット
２１０…固定部材
２１２…腕部
２１４…顎部
２１６…把手部
２２０…支持部材
２３０…端子
２３２…柱状部分
２３４…大径部
２３６…凸部
２４０…軸部
３００…セル電圧計測装置
３１０…ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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